美서 '파운드리 전략' 공개한 삼성…"2027년 2나노 신공정 추가 도입"

[아이뉴스24 권용삼 기자] "삼성전자는 인공지능(AI) 반도체에 최적화된 'GAA' 공정 기술과 적은 전력 소비로도 고속 데이터 처리가 가능한 광학 소자 기술 등을 통해 AI 시대에 고객들이 필요로 하는 '원스톱 AI 솔루션'을 제공할 것입니다."

최시영 삼성전자 파운드리 사업부 사장이 12일(현지시간) 미국 실리콘밸리 새너제이에 있는 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문 미주총괄(DSA) 사옥에서'삼성 파운드리 포럼 2024'를 개최하고 이같이 말했다.

최 사장은 이날 기조연설에서 "AI를 중심으로 모든 기술이 혁명적으로 변하는 시점에서 가장 중요한 건 AI 구현을 가능하게 하는 고성능·저전력 반도체"라고 강조했다. 'AI 혁명을 이끌다(Empowering the AI Revolution)'라는 주제로 열린 이번 포럼에서 삼성전자는 고객의 AI 아이디어 구현을 위해 자사의 최선단 파운드리 기술은 물론, 메모리와 어드밴스드 패키지 분야와의 협력을 통한 시너지 창출 등 차별화 전략을 제시했다.

특히 이날 포럼에는 르네 하스 Arm 최고경영책임자(CEO)와 조나단 로스 그로크 CEO 등 업계 주요 전문가들이 참석했다. 포럼 참석자들은 삼성전자의 기술과 사업 현황뿐 아니라 30여 개 파트너사가 마련한 부스를 통해 다양한 반도체 기술과 솔루션, 협력 방안을 활발하게 공유했다.

◇최선단 파운드리 공정으로 팹리스 수요 적극 지원

올해 행사에서 삼성전자는 기존 파운드리 공정 로드맵에서 SF2Z, SF4U를 추가로 공개했다. '후면전력공급 기술(BSPDN)'을 적용한 2나노(㎚·1㎚는 10억분의 1m) 공정(SF2Z)을 오는 2027년까지 준비한다는 계획이다. 'BSPDN'은 전류 배선층을 웨이퍼 후면에 배치해 전력과 신호 라인의 병목 현상을 개선하는 기술이다. 이 기술은 경쟁사인 TSMC와 인텔도 앞다퉈 도입에 나서고 있다. 실제 TSMC는 오는 2026년 말 2나노 이하 1.6공정에 '후면전력공급' 기술을 도입하겠다고 밝힌 바 있다.

삼성전자는 후면전력공급 기술을 통해 기존 2나노 공정 대비 'PPA(소비전력·성능·면적)'의 개선 효과와 함께 전류의 흐름을 불안정하게 만드는 '전압 강하' 현상을 대폭 줄여 고성능 컴퓨팅 설계 성능을 향상할 것으로 기대하고 있다. 또 다른 신규 공정인 '4나노 SF4U'의 경우 기존 4나노 공정 대비 '광학적 축소'를 통해 PPA 경쟁력이 추가 향상되며, 내년 양산 예정이다.

아울러 이번 포럼에서 삼성전자는 앞서 공개했던 2027년 1.4나노 공정 양산 계획도 차질없이 진행되고 있으며, 목표한 성능과 수율을 확보하고 있다고 밝혔다. 또 올해 하반기에는 2세대 3나노 공정 양산을 시작할 계획이다. 앞서 삼성전자는 지난 2022년 6월 세계 최초로 'GAA' 기술을 활용해 3나노 양산에 성공한 바 있다. 삼성은 2나노 공정에도 GAA 기술을 지속 적용할 예정이며, GAA 공정 양산 규모는 향후 큰 폭으로 확대될 전망이다.

◇'파운드리·메모리·AVP' 원팀 협력…AI 솔루션 '턴키' 서비스 제공

이와 함께 삼성전자는 '파운드리-메모리-어드밴스드 패키지(AVP)' 사업을 모두 보유한 장점을 활용해 고성능·저전력·고대역폭 강점을 갖춘 '통합 AI 솔루션'을 선보여 고객의 공급망을 단순화하는 데 기여하는 등 편의를 제공하고 제품의 시장 출시를 가속화할 계획이다.

이를 통해 삼성의 통합 AI 솔루션을 활용하는 팹리스 고객은 파운드리, 메모리, 패키지 업체를 각각 사용할 경우와 비교해 칩 개발부터 생산에 걸리는 시간을 약 20% 단축할 수 있다. 나아가 삼성전자는 오는 2027년 AI 솔루션에 광학 소자까지 통합한다는 계획이다. 이를 통해 AI 시대에 고객들이 필요로 하는 '원스톱 AI 솔루션' 제공이 가능할 것으로 기대하고 있다.

◇AI용 선단 기술부터 8인치 기술까지 고객 포트폴리오 다변화

아울러 삼성전자는 파운드리 사업부의 경쟁력을 강화하기 위해 고객과 응용처별 포트폴리오를 다변화한다. 특히 급격히 성장하고 있는 AI 분야에서 고객 협력을 강화해 올해 AI 제품 수주 규모는 지난해 대비 80% 이상 성장했다. 8인치 파운드리와 성숙 공정에서도 PPA와 가격경쟁력을 개선한 공정 포트폴리오를 제공해 다양한 고객 수요에 대응한다는 전략이다.

한편 삼성전자는 오는 13일(현지시간) 'SAFE 포럼 2024'를 열고 파트너사들과 고객 맞춤형 기술 및 솔루션을 제시하는 장을 마련한다. 특히 이번 행사에는 △마이크 엘로우 지멘스 CEO △빌 은 AMD 부사장(VP) △데이비드 라조브스키 셀레스티얼 AI CEO 등이 참석해 AI 시대에 요구되는 칩과 시스템 설계 기술의 발전 방향을 논의한다.

아울러 이번 포럼에서는 지난해 출범한 첨단 패키지 협의체 'MDI 얼라이언스'의 첫 워크숍이 진행된다. 'MDI 얼라이언스'는 반도체 패키징을 위한 연합체다. 삼성전자는 MDI 얼라이언스 참가업체들과 2.5D와 3D 반도체 설계에 대한 종합적인 솔루션을 구체화할 예정이다.